【正文】 箱體的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 參考機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) V? 5m/s，采用下置剖分式蝸桿減速器。a =l/3 因此，做出簡(jiǎn)支梁的軸的跨距為 312mm。 圖 蝸桿軸尺寸標(biāo)注 軸段 AB BC CD DE EF FG GH HI IJ JK KL L/mm 35 38 8 28 120 28 8 25 26 54 42 D/mm 40 44 56 44 63 44 56 44 40 36 30 圖 渦輪軸尺寸標(biāo)注 軸段 AB BC CD DE EF FG GH HI L/mm 60 36 84 100 48 23 51 82 d/mm 21 70 10 76 70 60 57 50 21 切向力 ： NdTF t 1 11 ???? 軸向力 ： NdTFF ta 598 922 2 221 ????? 徑向力 ： NFFF trr 8 2 0tan221 ??? ? ① 繪出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖 52(a)圖 ② 繪制垂直面彎矩圖 52(b)圖 軸承支反力： NLL LFdFF raNV 3 9 12 8 0 2 8 2 0 0 1221111 ?????????? NFFF NVrNV 2 812 ??? 計(jì)算彎矩： 截面 C右 側(cè)彎矩 : mNLFM NVV ???? 截面 C左側(cè)彎矩 : mNLFM NVV ????? ③繪制水平面彎矩圖 52(c)圖 軸承支反力 : mNLL LFF tNH ????? 211 mNLL LFF tNH ????? 112 截面 C左側(cè)彎矩 ： mNLFM NHH ???? 截面 C右側(cè)彎矩 ： mNLFM HH ???? ④ 繪制合成彎矩圖 52(d)圖 22 mNMMM HVC ???? 9 72 12 11 mNMMM HVC ???? 0 9222 ⑤ 繪制轉(zhuǎn)矩圖 52(e)圖 mNTT ??? 5 9 2 7 ⑥ 計(jì)算 當(dāng)量彎矩 轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭剪應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)變化，取 ，截面 C 處的當(dāng)量彎矩為 ： ? ? mNTMM CEC ????? ?mN? ⑦ 校核危險(xiǎn)截面 C 的強(qiáng)度 MP adM EFECe 33 ????? ＜ MPab 60][ 1 ??? ，安全。 第八章 繪制草圖 草圖的繪制 19 圖 蝸桿主視圖草圖 圖 蝸桿左視圖草圖 20 根據(jù)草圖的繪制初步確定出軸的長(zhǎng)度尺寸，分別是： （ 1）蝸桿軸的尺寸： （ 2）渦輪軸的尺寸 軸的校核 （ 1） 按彎扭合成校核高速軸 (蝸桿軸 )的強(qiáng)度 在確定軸承支點(diǎn)位置時(shí)，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》得 7308C 角接觸球軸承的a=，由查《機(jī)械設(shè)計(jì)》（圖 1523） 39。其他軸肩圓角半徑均為 2mm。 聯(lián)軸器與軸采用 A 型普通平鍵聯(lián)接， 查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》表 ， 鍵的型號(hào)為鍵寬 b?鍵高 h =16? 10(摘自 GB/T 109579,1990 年確認(rèn) ),根據(jù)聯(lián)軸器配合軸段長(zhǎng)度為 84mm，則鍵的長(zhǎng)度可取 82mm ； 渦輪采用普通 A 型平鍵，故可以取 1220???hb ，根據(jù)這段軸的長(zhǎng)度為90mm ，可以取鍵長(zhǎng)為 80mm 。因此各軸段的徑向尺寸基本確定。可取軸承的型號(hào)為 :7212C(兩 個(gè) ) 軸承 型號(hào) 外形尺寸（ mm） 安裝尺寸（ mm） 基本額定動(dòng)載荷 kNCor/ 基本額定靜載荷 kNCr/ d D B da min Da max a 7212C 60 110 22 69 101 所以 60?? FGAB dd mm ；由于 AB 段是要裝一個(gè) 7212C 的軸承，在左端要用一個(gè)軸端螺釘來(lái)固定軸端也可固定軸承，故可取 AB 段的長(zhǎng)度為 ABL =21mm，再取FG段可以適當(dāng)?shù)娜〉帽?7212C 的寬度略大 2~1 mm即可，且要考慮添加一個(gè)套筒或是添加一個(gè)彈性擋圈來(lái)實(shí)現(xiàn)渦輪的軸向定位，在 EF段與 FG 段之間要添加一個(gè)非定位軸肩（套筒定位時(shí)）或者是添加一個(gè)定位軸肩（彈性擋圈定位渦輪），根據(jù)非定位軸間的高度要求 2~1?h mm 或者定位軸肩高度 dh )~(? ，考慮到套筒定位的距離較短，不宜進(jìn)行長(zhǎng)距離定位，所以這里選用彈性擋圈進(jìn)行渦輪的軸向定位，在考慮渦輪要增加鍵的條件（尺寸要增大（ ~ ） d），故根 18 據(jù)軸肩的要求取 70?EFd mm 和 76?DEd mm，而且渦輪的輪轂長(zhǎng)度要比 DE 軸段長(zhǎng)度略長(zhǎng)，故可取 99?DEL mm。62htpor LnfPfC ?? 查《機(jī) JKd 械設(shè)計(jì)》 表 13— 4,13— 6可得： 1?tf ?pf 所以： kNC or )2400010 (1 6 ????? 結(jié)合 GH 軸段的直徑是 57mm 以及計(jì)算得到的基本額定靜載荷 orC 。 ????? 考慮最不利的情況，單個(gè)軸承所受的徑向力為 NFF rr 39。因軸承同時(shí)受有徑向和軸向力的作用，故 可 選用角接觸球軸承 。故取 GHd =57mm，且為了保證軸端擋圈只壓在聯(lián)軸器上，而不壓在軸的端面上，故可取 HIL =82mm。 （ 4） 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) [1]擬定裝配方案 蝸輪和軸用鍵連接成一體，左軸承及軸承端蓋從左面裝，右軸承及右軸承端蓋從右面裝，最小端裝聯(lián)軸器。其公稱轉(zhuǎn)矩為 1250N? m，半聯(lián)軸器的孔徑取 50mm，半聯(lián)軸器的長(zhǎng)度 L 為 112mm,與軸配合長(zhǎng)度 為 L1=84mm 。 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 1TKT Aca ?? ，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 14— 1，考慮到轉(zhuǎn)矩變化小，取 AK =。 ???? ? 。根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》式 152，取 A。 渦輪軸的設(shè)計(jì) （ 1） 蝸輪軸的設(shè)計(jì) （ 2）求作用在蝸輪上的力 已知蝸輪 的分度圓直徑為 2d = 2zmt? =179。其他軸肩圓角半徑均為 2mm。 聯(lián)軸器與軸采用 A 型普通平鍵聯(lián)接， 查 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》表 ， 鍵的型號(hào)為鍵寬 b?鍵高 h =10? 8(摘自 GB/T 109579,1990 年確認(rèn) ),根據(jù)聯(lián)軸器配合軸段長(zhǎng)度為 42mm，則鍵的長(zhǎng)度可取 36,mm ； 兩個(gè)濺油輪出同樣選用普通 A型平鍵定位，由于兩個(gè)兩個(gè)濺油輪處軸段徑向尺寸相同，故這兩段處用于周向定位的鍵的鍵長(zhǎng)與鍵寬可以相同，只是鍵長(zhǎng)不同，故可以取 914???hb ，長(zhǎng)度分別為 36mm 和 20mm 。因此各軸段的徑向尺寸基本確定。可取軸承的型號(hào)為 :7208C(兩個(gè) )和 7308C（一個(gè)） 軸承 型號(hào) 外形尺寸（ mm） 安裝尺寸（ mm） 基本額定動(dòng)載荷 kNCor/ 基本額定靜載荷 kNCr/ d D B da min Da max a 7208C 40 80 18 47 73 17 7308C 40 90 23 49 81 所以 40?? IJAB dd mm ；由于 AB 段是要裝兩個(gè) 7208C 的軸承，且中間要加一個(gè)間隔環(huán)來(lái)分開(kāi)兩個(gè)軸承，且在左端要用一個(gè)軸端螺釘來(lái)固定軸端也可固定軸承，故可取 AB 段的長(zhǎng)度為 ABL =35mm，再取 IJ 段可以適當(dāng)?shù)娜〉帽?7308C 的寬度略大 2~1 mm 即可，且要考慮添加一個(gè)濺 油輪來(lái)潤(rùn)滑，在 HI 段與 IJ 段之間要添加一個(gè)非定位軸肩，根據(jù)非定位軸間的高度要求 2~1?h mm ，和要增加鍵的條件（尺寸要增大（ ~ ） d），而且濺油輪的輪轂長(zhǎng)度要比 HI 軸段長(zhǎng)度略長(zhǎng)，故可取 IJL =26mm。1 ??? 向心軸承只承受徑向載荷時(shí)： 1rFP? 有《機(jī)械設(shè)計(jì)》式 13— 6知基本額定靜載荷為 ?1)1060( 39。 由已知條件知道工作時(shí)間是 5年， 每天兩班制工作，根據(jù)規(guī)定， 每年按 300天計(jì)算，則額定工作壽命為 hL h 2 4 0 0 0283 0 0539。 2） 初步選擇滾動(dòng)軸承。 [2]根據(jù)軸向定位要求確定各段的直徑及部分長(zhǎng)度 1）為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位， KL 軸段左端需制出一軸肩來(lái)定位半聯(lián)軸器，根據(jù)定位軸間的高度要求 dh )~(? 。其公稱轉(zhuǎn)矩為 125N? m，半聯(lián)軸器的孔徑取 30mm，半 聯(lián)軸器的長(zhǎng)度 L 為 62mm,與軸配合長(zhǎng)度為 L1=44mm 。 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 1TKT Aca ?? ，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 14— 1，考慮到轉(zhuǎn)矩變化 圖 61 蝸桿軸草圖 13 小，取 AK =。 （ 3）求作用在蝸桿上的力 因已知蝸桿的分度圓直徑為 63mm，則 切向力 : NdTF t 1 11 ???? 軸向力 : NdTFF ta 598 922 2 221 ????? 徑向力 : NFFF trr 8 2 0tan221 ??? ? （ 4）初步確定軸的最小直徑 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》（表 153） 先初步校核估算軸的最小直徑，取 A。 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》（表 151）硬度 HBS=217 ~ 255Mpa，強(qiáng)度極限 B? =640 Mpa， s? =355Mpa， 1? =275Mpa， 1? =155Mpa， ][ 1? b=60Mpa。 第 六 章 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核 蝸桿軸的設(shè)計(jì) 12 由于蝸桿的直徑很小，可以將蝸桿和渦輪軸做成一體，機(jī)渦輪軸的形式。蝸桿與軸做成一體，即蝸桿軸。 = ? ? CtAk Ptsi ??????????? )( 01? ＜ 80℃ 故 油溫未超過(guò)限度 ，安全可用 精度等級(jí)公差和表面粗糙度的確定 考慮到所涉及的蝸桿傳動(dòng)是動(dòng)力傳動(dòng)，屬于機(jī)械減速器。 ? 3=179?！?)； 嚙合效率 ?? ； 軸承效率 ~，取軸承效率 ? 2=； 攪油效率 ~，攪油效率 ? 3=